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Die Erfindung betrifft eine elektrische Flächenheizelement-Anordnung mit einer elektrischen Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße bekannte elektrische Flächenheizelement-Anordnung mit einer elektrischen Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit (
DE 20 2005 019 835 U1 ) weist mehrere aneinander gereihte Flächenheizelemente auf mit einer Basisplatte mit einer darauf unmittelbar oder mittelbar angebrachten elektrisch aktiven Heizschicht als Flächenbeschichtung, welche jeweils von zwei randseitig parallelen elektrisch leitenden Leiterstreifen begrenzt ist. Die Flächenheizelemente sind dabei in Element-Längsreihen entsprechend der Ausrichtung der Leiterstreifen aneinandergereiht, wobei jeweils gegenüberliegende und einander zugeordnete Leiterstreifen-Längsenden mittels Steckverbindungen elektrisch verbunden sind und wenigstens zwei Element-Längsreihen in Querrichtung aneinanderliegend gereiht sind. Die beiden freien Leiterstreifen-Längsenden eines ersten oder eines letzten Flächenheizelements einer Element-Längsreihe sind jeweils mit Verbindungselementen mit einem der beiden Pole einer Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden.
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Konkret ist hier jeweils ein solches freies Leiterstreifen-Längsende individuell mit einem Kabel an einer Energieversorgungseinheit angeschlossen, wobei die Verbindung zwischen einem Leiterstreifen-Längsende und einem Kabelende nicht näher angegeben ist. Zudem können hier Querverbinder als längliche elektrische Leiter verwendet werden, an deren Enden mit Verbindungsteilen an den Flächenheizelementen kompatible elektrische Verbindungsteile angebracht sind. Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung wird mit einem oder gegebenenfalls mehreren Querverbindern eine Querbrücke zwischen gleichpolig elektrisch zugeordneten Leiterstreifen insbesondere zwischen reihenletzten Flächenheizelementen hergestellt. Eine Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit kann hier auch ausgehend von einem Querverbinder mit separaten individuell verlegten Kabeln hergestellt werden. Durch die Vielzahl von Kontaktierungsmöglichkeiten mit diesen Querverbindern ist die Anordnung einerseits aufwendig und andererseits sind Kontaktierungsfehler mit der Möglichkeit von Kurzschlüssen insbesondere bei der Verlegung der Flächenheizelementanordnung durch einen Nicht-Fachmann möglich.
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Solche bekannte, gattungsgemäße Flächenheizelement-Anordnungen können je nach den Gegebenheiten und Vorgaben auf Böden, an Wänden oder an Decken angebracht und mit geeigneten Belägen abgedeckt werden.
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Weiter ist eine Flächenheizelement-Anordnung mit flachen, rollbaren Heizelementen bekannt (
DE 198 57 493 A1 ), die ebenfalls eine elektrisch aktive Flächenbeschichtung sowie elektrisch leitende Leiterstreifen als Metallfolienbänder aufweisen. Für eine elektrische Verbindung untereinander von aneinandergereihten Flächenheizelementen und eine Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit sind hier die Metallfolienbänder zu Stromanschlussfahnen über den Rand der Flächenheizelemente hinaus verlängert. Wie hier konkret der elektrische Anschluss an eine Energieversorgungseinheit durchzuführen ist, wird nicht näher dargestellt.
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Weiter sind wetterfeste Bodenmatten mit einer elektrischen Beheizung durch Heizdrähte bekannt (
DE 100 52 345 A1 ), mit jeweils randseitigen Kontaktlängsstreifen (
8), welche mit Kabeln mit einer Energieversorgungseinrichtung verbunden sind. Die Plattenverlegung und die elektrischen Anschlüsse erfolgen jeweils so, dass wechselweise polgleiche Kontaktlängsstreifen unmittelbar nebeneinanderliegen, so dass die Anschlusstechnik kompliziert ist und insbesondere die Anschlusskabel zum Anschluss an die beiden Pole unterschiedlich sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße elektrische Flächenheizelement-Anordnung mit einer elektrischen Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit so weiterzubilden, dass eine solche Verbindung einfach, kostengünstig, dauerhaft und verpolsicher durchführbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 ist eine elektrische Flächenheizelement-Anordnung mit einer elektrischen Verbindung zu einer Energieversorgungseinheit vorgeschlagen, die mehrere, aneinanderreihbare Flächenheizelemente gleicher Elementbreite mit jeweils einer Basisplatte mit einer darauf unmittelbar oder mittelbar angebrachten elektrisch aktiven Heizschicht als Flächenbeschichtung aufweist, die von zwei randseitig parallelen, elektrisch leitenden Leiterstreifen begrenzt ist, wobei die Flächenheizelemente in Element-Längsreihen entsprechend der Ausrichtung der Leiterstreifen aneinanderliegend gereiht sind, wobei jeweils gegenüberliegende und einander zugeordnete Leiterstreifen-Längsenden mittels Steckverbindungen elektrisch verbunden sind und wenigstens zwei Element-Längsreihen in Querrichtung aneinanderliegend gereiht sind, wobei die beiden freien Leiterstreifen-Längsenden eines ersten oder eines letzten Flächenheizelements einer Element-Längsreihe jeweils mit Verbindungselementen mit einem der beiden Pole einer Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden sind. Erfindungsgemäß ist ein Verbindungselement als Elektrokabel in der Form eines Y bzw. Ypsilon mit einem Zuleitungskabelstück von einem Pol der Energieversorgungseinheit bis zu einer Verzweigungsstelle und dort anschließend mit zwei unterschiedlich langen Kabelschenkeln ausgebildet. An einem Kabelschenkelende des längeren Kabelschenkels ist ein erstes Gegensteckerelement und an einem zweiten Kabelschenkelende des kürzeren Kabelschenkels ein zweites Gegensteckerelement angeordnet.
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Der längere Kabelschenkel weist eine Länge gleich der Elementbreite eines Flächenheizelements plus der Länge des kürzeren Kabelschenkels auf, so dass ausgehend von der Verzweigungsstelle bei einem gestreckten, gleichgerichteten Zustand des längeren Kabelschenkels und des kürzeren Kabelschenkels das erste Gegensteckerelement und das zweite Gegensteckerelement einen Abstand entsprechend der Elementbreite eines Flächenheizelements aufweisen.
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In diesem gestreckten Zustand ist das erste Gegensteckerelement mit einem Steckerelement an einem freien Leiterstreifen-Längsende im Eckbereich eines Flächenheizelements einer ersten Element-Längsreihe verbindbar. Das zweite Gegensteckerelement ist entsprechend mit einem Steckerelement an einem gleichseitigen freien Leiterstreifen-Längsende im Eckbereich eines Flächenheizelements einer zweiten, in Querrichtung anschließenden Element-Längsreihe verbindbar.
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Vorteilhaft liegen sich bei der gestreckten Kabellage jeweils ein zugeordnetes Steckerelement und ein Gegensteckerelement verpolsicher gegenüber, wobei verständlich nachvollziehbar jeweils ein rechter Leiterstreifen einer Element-Längsreihe einem Pol und ein linker Leiterstreifen dem anderen Pol auch bei der in Querrichtung angereihten weiteren Element-Längsreihe zugeordnet ist.
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Ein solches Y-Elektrokabel wird somit für die Verbindung polgleicher Leiterstreifen-Längsenden zweier nebeneinanderliegender Flächenheizelemente mit der Energieversorgungseinheit verwendet. Ein zweites gleiches Y-Elektrokabel wird für die beiden anderen freien Leiterstreifen-Längsenden zur Verbindung mit dem anderen Pol der Energieversorgungseinheit eingesetzt.
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Durch die besonders einfache elektrische Verbindung zwischen der Flächenheizelement-Anordnung und der Energieversorgungseinheit in Verbindung mit einem einfachen Schutz gegen eine Fehlkontaktierung eignet sich diese Anschlusstechnik insbesondere auch im Do-it-yourself-Verlegeverfahren für einen Nicht-Fachmann.
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Zudem kann diese Anschlusstechnik vorteilhaft auch kombiniert zwischen einer Boden-Element-Längsreihe und/oder einer Wand-Element-Längsreihe und/oder einer Decken-Element-Längsreihe, sodass vier Lösungen Boden-Boden, Wand-Wand, Boden-Wand, Wand-Decke möglich sind.
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Die Länge des kürzeren Kabelschenkels wird bevorzugt so gewählt, dass noch ein ausreichender Kabelüberstand für einen bequemen Steckanschluss möglich ist. Andererseits soll für eine gute Überschaubarkeit und Zuordnung der Kabelführung die Länge des kürzeren Kabelschenkels nicht zu lange gewählt werden, wozu zweckmäßig eine Länge von etwa ¼ der Elementbreite nicht überschritten werden soll.
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In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform ist das Elektrokabel ein Kupferdraht, insbesondere ein Kupferlitzendraht mit einem Isoliermantel. Im Bereich der Verzweigungsstelle ist der Isoliermantel entfernt und das Zuleitungskabelstück einteilig als längerer Kabelschenkel oder alternativ als kürzerer Kabelschenkel weiter geführt. An der Verzweigungsstelle ist mit einem abisolierten Litzenende entsprechend der kürzere Kabelschenkel oder alternativ der längere Kabelschenkel, zum Beispiel durch Verdrillen und/oder Verlöten und/oder Crimpen und/oder Ultraschallschweißen, angeschlossen und isoliert, vorzugsweise durch einen Schrumpfschlauch, isoliert. Ein solches Y-Elektrokabel ist einfach und kostengünstig herstellbar und als Montagebauelement einfach montierbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Steckerelement jeweils an einem freien Leiterstreifen-Längsende eines Flächenheizelements als Einsteckelement innerhalb dessen Außenabmessung mit einem randseitig abschließenden und in Längsrichtung der Leiterstreifen gerichteten Flachsteckschuh angebracht. Das Einsteckelement weist eine eben an den Flachsteckschuh anschließende Halteplatte auf, welche unmittelbar oder mittelbar am Leiterstreifen liegt und mittels wenigstens eines, vorzugsweise aller, den Leiterstreifen durchdringenden und umgebördelten Crimpprofils mit dem Flächenheizelement elektrisch und mechanisch verbunden ist. Zur Herstellung einer Steckverbindung sind die jeweils zugeordneten Gegensteckerelemente am Y-Elektrokabel als der Einsteckkontur eines Flachsteckschuhs angepasste Steckzungen ausgebildet, vorzugsweise als flache Steckzungen.
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Damit können die Flächenheizelemente einer Element-Längsreihe untereinander mittels Steckverbindungen verbunden werden, die jeweils aus zwei gleichen Einsteckelementen an angrenzenden Flächenheizelementen und aus einem diese elektrisch und mechanisch verbindenden Brückenelement bzw. Brückensteckelement aufgebaut sind und/oder bestehen. Die Einsteckelemente ragen somit nicht von den Flächenheizelementen mit der Gefahr eines Abreißens oder Verbiegens ab und stehen auch an den freien Leiterstreifenlängsenden für den Anschluss des Y-Elektrokabels zur Verfügung.
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Die Verbindung zur einer Energieversorgungseinheit mittels der Y-Elektrokabel kann vorteilhaft in Verbindung mit Flächenheizelementen mit einem an sich bekannten Aufbau verwendet werden, die als rechteckige und/oder flexible Plattenelemente gleicher Breite mit einem schichtförmigen, flachen Aufbau ausgebildet sind und die wenigstens eine Basisplatte, vorzugsweise als Trittschallmatte, aufweisen. Die elektrischen Leiterbänder sind hier als Kupferfolienbänder ausgebildet. Diese liegen unter oder über der Flächenbeschichtung oder sind gegebenenfalls in diese eingebettet, wobei die Flächenbeschichtung einseitig oder beidseitig eine Schutzfolie aufweist. Die Flächenbeschichtung enthält unter anderem Graphit und ist mit einer Kleinschutzspannung, vorzugsweise von 24 Volt zur Abgabe von Wärme, insbesondere von Strahlungswärme aktivierbar. Insbesondere durch diese relativ kleine Spannung ist eine gefahrlose Handhabung und Montage möglich, wobei jedoch zur Vermeidung von „Hotspots” eine möglichst spielfreie Kontaktierung erforderlich ist. Dazu wird die nachfolgende konkrete Ausbildung eines Einsteckelements und einer zugeordneten Steckzunge vorgeschlagen:
Konkret besteht dazu ein Flachsteckschuh aus einer Grundplatte mit beidseitig die Höhe und die Breite der Einsteckkontur bestimmenden Längsstegen, an die sich zur Längsmitte hin und parallel zur Grundplatte unter Freilassung eines Längszwischenraums abgekröpfte Längskonturleisten anschließen. Der Innenabstand der Längskonturleisten zur Grundplatte entspricht der Materialdicke der Steckzunge, wobei die Längskonturleisten soweit abgekröpft sein können, dass diese mit einer Federvorspannung an der Steckzunge anliegen.
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Aus der an die Grundplatte des Flachsteckschuhs anschließenden Halteplatte können konkret zwei Doppelzahnreihen als Crimpprofil ausgeklinkt sein, wobei die Zähne keilförmig mit Spitzen vor dem Crimpvorgang senkrecht von der Halteplatte abragen. Zur Montage der Halteplatte werden dann die Zähne (Crimpe) durch den Leiterstreifen insbesondere ein Kupferfolienband, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer weiteren Auflage gedrückt und dann die abstehenden Spitzen mit einem Spezialwerkzeug eingerollt, um mit dem Kupferleiter einen gesicherten dauerhaften Kontakt zu halten. Damit wird eine großflächige sichere und belastbare Anbindung der Halteplatte zusammen mit einem gesicherten elektrischen Kontakt erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die flache Steckzunge ein ausgestanztes, entgegen der Einsteckrichtung gerichtetes Federzungenelement auf, aus dem wiederum ein zungenförmiges, gleichgerichtetes Rastelement ausgestanzt und aus der Fläche heraus geprägt ist. Weiter weist jeweils die Grundplatte eines Flachsteckschuhs vorzugsweise im Bereich der Breitenmitte ein ausgestanztes Rastfenster auf, in das im eingesteckten Zustand das Rastelement der Steckzunge einrastet und sich mit seinem freien Rand als mechanische Sicherung gegen ein Lösen der Steckverbindung abstützt. Damit wird auf sehr einfache und kostengünstige Art eine Sicherung, bzw. Verriegelung gegen ein Lösen der Steckverbindung hergestellt.
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Besonders vorteilhaft wird das Rastelement zweigeteilt ausgeführt, wobei mit einer Wechselprägung jeweils ein Rastelementteil aus den gegenüberliegenden Flächen herausgeprägt ist. Beide Rastelemente liegen dabei innerhalb des Rastfensterbereichs dergestalt, dass ein Rastelementteil sich randseitig im Rastfenster abstützt und der andere Rastelementteil frei zur anderen aus dem Rastfenster übersteht. Vorteilhaft wird durch diese Zweiteilung erreicht, dass die Steckzunge zur Herstellung der Rastverbindung unabhängig von einer Oberfläche oder Unterfläche in den Flachsteckschuh eingesteckt werden kann. Somit sind Fehlmontagen, insbesondere bei Montagen im Do-it-yourself-Verfahren vorteilhaft ausgeschlossen.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind an der flachen Steckzunge zwei jeweils randseitige entgegen der Einsteckrichtung gerichtete Kontaktfederzungen ausgestanzt, die im Bereich ihrer freien Enden Auswölbungen als Anlagekontakte aufweisen. Der Außenabstand zwischen zwei gegenüberliegenden Anlagekontakten ist im nicht eingesteckten Zustand der Steckzunge größer als die innere Breite der Einsteckkontur des Flachsteckschuhs, so dass nach dem Einstecken die Anlagekontakte vorteilhaft unter Federvorspannung mit gutem elektrischen Kontakt im Flachsteckschuh einliegen. Durch die Federvorspannung ist auch bei geringen Relativbewegungen und/oder Verschiebungen zwischen dem Y-Elektrokabel und einem zugeordneten Flächenheizelement eine spielfreie Kontaktanlage für eine große Stromtraglast gewährleistet. Für weitere dauerhafte spielfreie Kontaktanlagen wird zudem vorgeschlagen, dass jeweils in den Längskonturleisten und/oder in der Grundplatte am Flachsteckschuh Längssicken zur Erhöhung des Reibschlusses und des elektrischen Kontakts zu einer eingesteckten Steckzunge eingeprägt sind. Die Verprägungen als Längssicken und die Kontaktfederzungen ergeben somit insgesamt vier wirksame Kontaktstellen, zwei seitliche und zwei dazu vertikale Kontaktstellen.
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Einfach und kostengünstig können Einsteckelemente und/oder die Steckzungen aus einer Blechplatine oder veredelten Rollware zum Beispiel durch Stanzen und/oder Prägen und/oder Ausklinken, insbesondere durch Stanzen, Prägen und Ausklinken, hergestellt werden. Dabei weist eine Steckzunge im Herstellzustand jeweils eine, vorzugsweise seitlich zur Einsteckrichtung abragende, Anschlussplatte auf, mit der in einem Crimpprozess das frei abisolierte Ende eines Kabelschenkelendes umschlossen und verbunden wird, bevorzugt rechtwinkelig abragend verbunden wird.
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Eine vorteilhafte weitere Verbesserung für eine dauerhafte funktionsfähige Kontaktierung wird dadurch erreicht, dass die Oberflächen der Einsteckelemente und/oder der Steckzunge versilbert, insbesondere galvanisch versilbert werden.
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Weiter wird ein Elektrokabel als Bestandteil eines Montage-Sets zur Herstellung einer Flächenheizelement-Anordnung, insbesondere zur Verbindung von freien Leiterstreifen-Längsenden von Flächenheizelementen mit einer Energieversorgungseinheit beansprucht, wobei das Elektrokabel durch die vorstehend erläuterten Merkmale gekennzeichnet ist. Ein solches Montageset kann in einer Verpackung als Verkaufseinheit eine bestimmte Anzahl von Flächenheizelementen, eine Energieversorgungseinheit mit für die Elementanzahl geeigneter Leistung und eine zugeordnete Anzahl von Y-Elektrokabel für die elektrische Verbindung enthalten.
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Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch eine elektrische Flächenheizelement-Anordnung als Bodenheizung in einer Draufsicht,
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2 eine vergrößerte Ansicht jeweils eines Teilbereichs eines ersten und zweiten Flächenheizelements und ein Y-Elektrokabel,
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3 eine perspektivische vergrößerte Ansicht des Bereichs A aus 2,
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4 eine Einsteckelement im Herstellzustand, und
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5 eine verbautes Einsteckelement und eine Steckzunge in einer Draufsicht.
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In 1 ist eine beispielhafte elektrische Flächenheizelement-Anordnung 1 für eine beispielhafte Fußbodenheizung mit einer Energieversorgungseinheit 2 dargestellt. Die Flächenheizelement-Anordnung besteht hier lediglich beispielhaft aus drei Elementlängsreihen 3, 4, 5 mit aneinandergereihten Plattenheizelementen 3a, 3b, 3c; 4a, 4b, 4c; und 5a, 5b, 5c, wobei noch ein Längsabschnitt eines Plattenheizelements 6a einer vierten Elementlängsreihe 6 angefügt ist.
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Die Energieversorgungseinheit 2 besteht hier lediglich beispielhaft aus zwei gekoppelten Trafoeinheiten, die hier ebenfalls wiederum lediglich beispielhaft über eine Steckdose 7 mit einem 230 V-Anschluss einer Hausinstallation verbunden sind. Jede der beiden Trafoeinheiten 2a, 2b ist hier lediglich beispielhaft in seiner Leistung für jeweils zwei Elementlängsreihen, hier beispielhaft mit insgesamt jeweils sechs Plattenheizelementen ausgelegt, so dass hier im Ausführungsbeispiel die Trafoeinheit 2b die Plattenheizelemente 3a bis 4c mit der erforderlichen elektrischen Energie bei einer Kleinschutzspannung von 24 Volt versorgt. Die zweite Trafoeinheit 2a ist für die Energieversorgung der Elementlängsreihen 5 und 6 bestimmt, wobei die Y-Elektrokabel-Anschlusstechnik 8 weiter unten im Detail erläutert wird. Je nach den konkreten Gegebenheiten könnten jedoch auch ein einziger Trafo oder mehr als zwei Trafos eingesetzt werden, die dann entsprechend auszulegen sind. Weiter könnten je nach den konkreten Verlegegegebenheiten entsprechend mehr oder weniger Plattenheizelemente zu einer Flächenheizelementanordnung kombiniert werden. Die konkrete Flächenheizelementanordnung in 1 ist somit lediglich als Ausführungsbeispiel zu sehen, ohne dass der Schutzumfang auf dieses Ausführungsbeispiel reduziert sein soll.
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In 2 ist ein zur Energieversorgungseinheit 2 hin gerichteter Teilbereich des ersten Plattenheizelements 3a sowie ein Teilbereich des angrenzenden Plattenheizelements 4a vergrößert dargestellt. Zudem zeigt 3 eine stirnseitige vergrößerte Ansicht von seitlich oben auf den Teilbereich A aus 2.
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Aus den 2 und 3 ist der grundsätzliche Aufbau der Plattenheizelemente und die Lage von Steckverbindungen ersichtlich. Die Plattenheizelemente 3a bis 6a sind rechteckig mit jeweils gleicher Breite B und schichtförmig flach aufgebaut. Auf einer Basisplatte 9, insbesondere als dünne Trittschallmatte, ist eine elektrisch mit einer Spannung von 24 Volt aktivierbare, Graphit enthaltende Flächenbeschichtung 10 aufgebracht, die jeweils von zwei randseitig parallelen, darüberliegenden elektrisch leitenden Leiterstreifen als Kupferfolienbänder 11 begrenzt ist. Die Flächenbeschichtung 10 ist hier jeweils beidseitig mit einer Schutzfolie bedeckt.
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Die Kupferfolienbänder 11 jeweils einer Elementlängsreihe 3 bis 6 sind an ihren aneinandergereihten Längsenden jeweils über eine elektrische Steckverbindung 12 verbunden. Diese Steckverbindungen 12 sind bezüglich des Anschlusses an die Energieversorgungseinheit 2 durch Einsteckelemente 13 an den freien Leiterstreifenlängsenden relevant. Dazu wird eine konkrete Ausführung eines solchen Einsteckelements 13 anhand der 4 erläutert.
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Das Einsteckelement 13 besteht aus einem Flachsteckschuh 14 und einer eben in Einsteckrichtung (Pfeil 15) daran anschließenden Halteplatte 16. Der Flachsteckschuh 14 besteht aus einer Grundplatte 17 mit beidseitig die Höhe und die Breite der Einsteckkontur 18 bestimmenden Längsstegen 19a, 19b, an die sich zur Längsmitte hin und parallel zur Grundplatte 17 unter Freilassung eines Längszwischenraums 20 abgekröpfte Längskonturleisten 21a, 21b anschließen.
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Aus der Halteplatte 16 sind hier beispielhaft zwei Doppelzahnreihen 22a, 22b als Crimpprofil ausgeklinkt, wobei die Zähne keilförmig mit Spitzen 23 vor dem Crimpvorgang etwa senkrecht und entgegen der Lage der Längskonturleisten 21a, 21b von der Halteplatte 16 abragen.
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Weiter ist aus der Grundplatte 17 zentral ein quadratisches Rastfenster 24 ausgestanzt. Weiter können Verprägungen als Verstärkungssicke 25 am Übergang der Grundplatte 17 zur Halteplatte 16 sowie beiderseits in Längsrichtung verlaufende Kontaktsicken 26a, 26b für eine verbesserte Kontaktierung zur einer eingesteckten Steckzunge 27 (siehe 5) angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich können solche Kontaktsicken 28a, 28b auch längsverlaufend an den Längskonturleisten 21a, 21b angebracht sein, wie dies in der Ansicht von unten in 5 gezeigt ist.
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In 3 ist gezeigt, wie ein Einsteckelement 13 entsprechend 4 am freien Eckbereich des Plattenheizelements 3a angebracht ist: das Einsteckelement 13 ist mit seinem Flachsteckschuh 14 (siehe auch 5) randbündig angebracht, wobei die Halteplatte 16 von unten her am Kupferfolienband 11a liegt und die Doppelzahnreihen 22a, 22b mit ihren Spitzen 23 nach oben durchgesteckt und dort flach vercrimpt sind. Die Halterung und Kontaktierung kann gegebenenfalls durch Verstärkungsauflagen verstärkt und stabilisiert sein.
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In 5 ist von unten her gesehen das bereits mit den Plattenheizelement 3a verbundene Einsteckelement 13 dargestellt mit dem Flachsteckschuh 14 der Halteplatte 16, den Längskonturleisten 21a, 21b und dem Rastfenster 24. Zudem ist in 5 eine Draufsicht auf ein Gegensteckelement zum Einsteckelement 13 in der Form der Steckzunge 27 detailliert dargestellt, die entsprechend dem Pfeil 29 zum Einstecken lagerichtig bereitliegt.
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Die Steckzunge 27 ist als flaches Stanzteil aus einer Blechplatine oder aus vergütetem Rohmaterial hergestellt und weist konkret folgende Merkmale auf:
In der Steckzunge 27 ist ein entgegen der Einsteckrichtung (Pfeil 29) gerichtetes Federzungenelement 30 ausgestanzt, aus dem wiederum ein zungenförmiges, in die gleiche Richtung weisendes Rastelement 31 ausgeklinkt und aus der Fläche heraus geprägt ist. Das Rastelement 31 ist zweiteilig ausgebildet, wobei mit einer Wechselprägung jeweils ein Rastelementteil 31a und ein zweiter Rastelementteil 31b gegeneinander unterschiedlich aus der Fläche heraus geprägt sind, so dass unabhängig von der Einsteckflächenseite in jedem Fall eine Verrastung im Rastfenster 24 erfolgt.
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Weiter sind randseitige entgegen der Einsteckrichtung (Pfeil 29) gerichtete Kontaktfederzungen 32a, 32b ausgestanzt, die im Bereich ihrer freien Enden Auswölbungen als Anlagekontakte 33a, 33b aufweisen. Im nicht eingesteckten Zustand der Steckzunge 27 liegen die Anlagekontakte 33a, 33b weiter auseinander als die Breite der Einsteckkontur 18 des Flachsteckschuhs 14, so dass sie im eingesteckten Zustand für eine gute Kontaktgabe jeweils seitlich im Flachsteckschuh 14 unter Federvorspannung anliegen. Weitere Kontaktflächen werden im eingesteckten Zustand durch die ins Innere der Einsteckkontur 18 geprägten Kontaktsicken 28a, 28b ausgebildet. Zur Erleichterung des Einsteckvorgangs sind zudem an der Steckzunge 27 Einführschrägen 34 vorgesehen.
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Im ausgestanzten Herstellzustand weist die Steckzunge 27 zudem einen seitlichen Anschlussfortsatz als (strichliert eingezeichnete) Crimp-Platte 35 auf. Diese wird jeweils mit einer Crimpzange um die abisolierten Enden eines Kupferlitzenkabels 36 zu dessen elektrischer und mechanischer Verbindung mit der Steckzunge 27 gerollt. Solche Steckzungen 27 sind mit entsprechenden Crimpverbindungen jeweils an den Kabelschenkelenden eines längeren Kabelschenkels 37 und eines demgegenüber kürzeren Kabelschenkels 38 eines Y-Elektrokabels 39 angebracht. Weitere Merkmale und die Funktion eines und mehrerer Y-Elektrokabel 39 wird anhand der 1 und 2 näher erläutert:
Wie aus 2 ersichtlich, besteht das Y-Elektrokabel 39 aus einem Zuleitungskabelstück 40, welches von einer Verzweigungsstelle 41 als längerer Kabelschenkel 37 weitergeführt ist. Das Zuleitungskabelstück 40 verläuft von der Verzweigungsstelle 41 bis zum Plus-Pol der Trafoeinheit 2b und ist dort (gegebenenfalls geeignet abgelängt) verbunden. An der Verzweigungsstelle 41 ist nach Entfernung des Isoliermantels der kürzere Kabelschenkel 38 angeschlossen und die Anschlussstelle ist mit einem Schrumpfschlauch 42 elektrisch isoliert.
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Die Plattenheizelemente 3a bis 6a (hier anhand des Plattenheizelements 3a gezeigt) haben jeweils eine gleiche Breite B. Bezogen auf die Verzweigungsstelle 41 hat der längere Kabelschenkel 37 eine Länge L1 und der kürzere Kabelschenkel 38 eine Länge L2. Wie aus 2 ersichtlich, entspricht dabei die Länge L1 der Breite B eines Plattenheizelements 3a plus der Länge L2 des kürzeren Kabelschenkels 38. Ausgehend von der Verzweigungsstelle 41 liegen somit die Steckzungen 27 in einem (weitgehend) gestreckten und gleichgerichteten Zustand des Y-Elektrokabels 39 bzw. der Kabelschenkel 37, 38 einsteckbereit vor freien Leiterstreifen-Längsenden der Kupferfolienbänder 11a und 11c, welche jeweils auf der gleichen (hier rechten) Seite mit dem Pluspol der Trafoeinheit 2b verbunden werden. Für eine verpolungssichere Steckverbindung ist somit lediglich das Y-Elektrokabel 39 mit in gleicher Richtung gestreckten Kabelschenkeln 37, 38 an die freien Längsenden der nebeneinanderliegenden Plattenheizelemente 3a, 4a heranzuführen.
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Wie aus 1 ersichtlich werden entsprechend die Kupferfolienbänder 11b (usw.) entsprechend mit einem gleichdimensionierten Y-Elektrokabel 39a angeschlossen, wobei lediglich das Zuleitungskabelstück bis zur Verzweigungsstelle länger belassen und geeignet abgelängt ist. Die Trafoeinheit 2b ist in ihrer Leistung zu Energieversorgung hier beispielhaft für sechs Plattenheizelemente 3a bis 4c ausgelegt, so wie sie hier in den Elementlängsreihen 3, 4 verlegt sind. Für die weiteren Elementlängsreihen 5, 6 ist die zweite Trafoeinheit 2a vorgesehen, die ebenfalls entsprechend mit Y-Elektrokabeln angeschlossen ist. Hier ist ein aktueller Verlegezustand gezeigt, bei dem der Pluspol mit dem Y-Elektrokabel 39b mit den Plattenheizelementen 5a und 6a bereits verbunden ist.
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Mit den dargestellten Y-Elektrokabeln ist somit durch einfache Steckverbindungen ein schneller, verpolungssicherer, dauerhafter, flachbauender und kontaktsicherer Anschluss von verlegten Plattenheizelementen 3a bis 6a an eine Energieversorgungseinheit 2 durchführbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005019835 U1 [0002]
- DE 19857493 A1 [0005]
- DE 10052345 A1 [0006]
